KR100753598B1 - 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열로에 의해 열분해된 폐 타이어의 부산물중에서 카본, 메탈등과 같은 재활용 가능한 부산물을 수중에서 분리하는 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 폐 타이어를 열분해하여 생성, 배출하는 가열로 배출구(10)의 하부로 내부에 물을 저장할 수 있는 일정 폭의 수조탱크(20)를 구비하여, 그 상부에는 부유하는 부산물을 전방에서 후방으로 이동시키도록 물의 흐름을 발생시키는 물흐름 발생수단(30)과, 그 하부에 부유하여 후방으로 이동된 부산물과 스크린에 걸러진 부산물을 분리, 이송하는 부산물 이송컨베이어(40) 및 상기 수조탱크(20)의 바닥으로 낙하하는 슬러지를 긁어 배출하는 슬러지 배출 컨베이어(50)를 적층되게 구비하므로서, 열분해된 폐 타이어의 부산물을 종전의 건식방식이 아닌 습식방식, 즉 부산물을 물속에 투입하여 재활용 부산물인 카본과 메탈의 특성을 활용하여 재활용 가능한 부산물을 분리하기 때문에 작업성은 물론 종래와 같이 마찰 스파크에 의한 폭발 위험성이 방지되어 안전성을 극대화하는데 그 특징이 있다.

폐 타이어, 가열로, 열분해, 부산물, 카본, 메탈, 재활용, 습식

Description

열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치{RECYCLABLE BY-PRODUCT UNDER WATER SEPERATION DEVICE OF WASTE TIRE PYROLYSIS}

도 1은 열 분해를 위한 가열로의 일례를 보여주는 구성도.

도 2는 열 분해를 위한 작업 공정도.

도 3은 본 발명의 분리 장치를 보여주는 정면도.

도 4는 본 발명의 분리 장치를 보여주는 요부 평면도.

도 5는 본 발명의 요부 사시도.

도 6은 본 발명의 작동 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 수조탱크 25: 배출덕트

30: 물흐름발생수단 32: 물분사 노즐

33: 수차 35: 실린더

36: 차단벽 37: 보조수차

40: 부산물 이송 컨베이어

41: 스크린 43,53: 버킷

50: 슬러지 배출 컨베이어

본 발명은 가열로에 의해 열분해된 폐 타이어의 부산물중에서 카본, 메탈등과 같은 재활용 가능한 부산물을 분리하는 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 종전의 건신방식이 아닌 습식방식으로 고온의 부산물을 물속에 투입하여 물에 부유하거나 낙하하며 스크린에 걸러진 카본, 메탈 등과 같은 재활용 가능한 부산물만을 분리하기 때문에 작업성은 물론 폭발 위험이 방지되어 안전성을 극대화하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐 타이어는 50% 이상의 고분자 화합물과, 30%정도의 카본, 20% 정도의 철심 또는 섬유질, 무기질 첨가재로 이루어져 있다.

이와 같은 폐 타이어를 그대로 폐기 처분하는 경우에는 폐 타이어의 고무에 포함된 황이 토양 등의 생태계를 오염시킬 뿐만아니라 이를 소각처리하는 경우에 엄청난 유독가스 및 그을음이 발생하여 대기를 오염시키게 되는 심각한 문제점이 있었다.

그래서, 상기와 같은 폐 타이어를 작은 절편으로 분쇄하여 가열로에 의해 열 분해하므로 연료유는 물론 카본, 메탈 등의 부산물을 회수하여 재활용하고 있다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 도 1은 가열로의 일례를 보여주는 것이고, 도 2는 열분해 과정의 일례를 보여주는 공정도이다.

도면에서와 같이 열분해 가열로(1)의 일측 호퍼(2)에 의해 공급되는 폐 타이 어 절편들은 가열로(1)를 구동모터(M1)에 의한 연계구동으로 회전시키는 것에 의해 내부의 스크류에 의해 이동하면서 열 분해 과정을 거치게 된다.

즉, 가열로(1)외부의 가열장치(5)에서 방사되는 고열과, 스팀발생기(6)에서 분사되는 고온의 포화증기(약 500℃정도) 고열에 의해서 폐 타이어 절편들을 열 분해하여, 가스, 증기 및 그 밖의 부산물을 배출하게 된다.

먼저, 상기 가스와 증기는 1,2차 냉각기에 의해 냉각하는 과정을 거쳐 응결하므로 연료유를 추출하게 된다, 이때 상기 잉여 가스와 증기는 가열로의 가열장치(5)를 구동하는 연료로 재 활용되기도 한다.

또한, 상기 폐 타이어의 카본, 메탈 등의 부산물은 가열로(1) 일측의 배출구(1')를 통해 낙하 공급하여 컨베어이어에 의해 이동하면서, 카본, 메탈 등을 분리하여 재활용하게 된다.

다시말하면, 상기 부산물중에 우선 메탈을 분리하고, 상기 메탈과 카본이 엉켜 있는 것은 다시 별도의 분리장치에 의해 카본과 메탈을 분리하여 추출하고, 그 밖의 슬러지는 폐기 처분하게 된다.

그런데, 상기한 종래의 방법에 있어서는, 가열로(1)에서 배출구(1')를 통해 배출되는 부산물은 고온으로, 가스가 포함된 상태로 공급되기 때문에 이를 금속재의 컨베어이어에 낙하하는 과정에서 마찰 스파크에 의한 폭발이 발생하기 때문에 작업상, 안전상 문제점이 있었다.

뿐만아니라, 상기한 종래의 방법에 있어서는, 가열로(1)에서 배출구(1')를 통해 배출되는 부산물중에서 카본이나 메탈과 같은 재활용 가능한 부산물을 분리하 는 작업이 배출된 부산물을 컨베이어에 의해 이송하여 별도의 냉각과정과 분리, 배출과정을 거치게 되기 때문에 장치가 비대해짐은 물론 각 부산물의 특성을 고려하고 있지 않기 때문에 그 분리 효과가 크게 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 창출된 것이다.

본 발명은 가열로에 의해 열분해된 폐 타이어의 부산물을 종전의 건식 방식이 아닌 습식방식, 즉 부산물을 물속에 투입하여 재활용 가능한 부산물과 슬러지를 분리하기 때문에 작업성은 물론 종래와 같이 마찰 스파크에 의한 폭발 위험성이 방지되어 안전성을 극대화하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 재활용 부산물인 카본과 메탈의 특성을 활용하여 부산물을 물속에 투입시 물에 부유하거나 낙하하며 스크린에 걸러지는 것을 분리하기 때문에 간단한 구조에 의해서 분리 효과를 극대화하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 폐 타이어를 가열로에서 열분해하여 생성, 배출되는 부산물중에 재활용 가능한 부산물을 분리함에 있어, 가열로 배출구의 하부로 내부에 물을 저장할 수 있는 일정 폭의 수조탱크를 구비하여, 그 상부에는 부유하는 부산물을 전방에서 후방으로 이동시키도록 물의 흐름을 발생시키는 물흐름 발생수단과, 그 하부에 부유하여 후방으로 이동된 부산물과 스크린에 걸러진 부산물을 분리, 이송하는 부산물 이송컨베이어 및 상기 수조탱크의 바닥으로 낙하하는 슬러지를 긁어 배출하는 슬러지 배출 컨베이어를 적층되게 구비한 재활용 부산물 수중 분 리장치에 의해 달성된다.

이하, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 폐 타이어 절편들을 가열로에 투입하여 고열에 의해 열 분해하므로 생성, 배출되는 부산물중에서 카본, 메탈 등과 같은 재활용 가능한 부산물을 분리하는 것에 있어서,

상기 가열로 배출구(10)의 하부로 내부에 물을 저장할 수 있는 일정 폭의 수조탱크(20)를 구비하여, 그 상부에는 부유하는 부산물을 전방에서 후방으로 이동시키도록 물의 흐름을 발생시키는 물흐름 발생수단(30)을 구비하고, 그 하부에는 재활용 가능한 일정 크기의 부산물을 걸러 내는 스크린(41)과 상기 스크린상에 일정 간격으로 설치된 버킷(43)을 이동시키며 부유하여 후방으로 이동된 부산물과 스크린에 걸러진 부산물을 분리, 이송하는 부산물 이송컨베이어(40) 및 상기 수조탱크(20)의 바닥으로 낙하하는 슬러지를 일정 간격으로 설치된 버킷(53)에 의해 긁어 배출하는 슬러지 배출 컨베이어(50)를 적층되게 구비하여 이루어진다.

이때, 상기 부산물 이송컨베이어(40)와 슬러지 배출컨베이어(50)는 후방에서 경사지게 상승되어 재활용 부산물과 슬러지를 각각 분리 이송하게 되는데, 상기 부산물 이송컨베이어(40)와 슬러지 배출컨베이어(50)는 상호 역방향으로 이동하도록 구성된다.

상기 물흐름발생수단(30)은 전방에서 후방으로 물을 분사하는 물 분사노즐(32)과 원주상의 다수의 날개를 형성하여 구동모터에 의한 연계구동으로 회전작동하는 수차(33)로 구성된다.

또한, 상기 물흐름발생수단(30)의 후방으로는 승하강 실린더(35)에 의해 승하강 작동하되, 하단이 수면에 잠기는 상태로 수조탱크(20)내부 수면 상부공간을 폭방향으로 차단하여 가스누출을 방지하도록 하는 판상의 차단벽(36)과, 그 후방에서 부유하는 부산물을 후방으로 이동시키도록 회전작동하는 보조수차(37)를 적어도 하나 이상 구비하여 이룬다.

이때, 상기 보조수차(37)는 그 날개(37')를 하나로 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 수조탱크(20)의 후방 상부에는 배기팬에 의해 배출되는 가스를 흡입 처리하는 배출덕트(25)를 연결 형성하여 구성된다.

미설명부호로서, 9는 수조탱크내의 수위를 검출하기 위한 통상의 부구, M2는 보조수차(37)를 구동시키기 위한 구동모터, 36'는 차단벽(36)의 승하강을 안내하는 가이드, 55는 배출되는 슬러지를 모으는 슬러지통을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명은 전술한 바와 같이 폐 타이어를 분쇄한 절편들을 가열로에서 고열에 의해 분해하여 증기, 가스 및 그 밖의 부산물을 배출하게 된다.

상기 부산물은 카본, 철심 및 그 밖의 슬러지를 포함하고 있는데, 이중에 카본, 철심을 분리하여 재활용 하게 된다.

그 과정을 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 가열로의 배출구(10)에서 낙하 공급된 부산물은 본 발명의 수조탱크(20) 내부의 물속으로 공급된다.

이와 같이 수조탱크(20)의 물속으로 공급된 부산물은 냉각되면서 우선 카본은 특성상 물 위로 부양하게 된다. 그리고, 크기가 큰 카본 덩어리 또는 카본과 메탈이 엉켜진 덩어리 또는 메탈 덩어리는 슬러지와 함께 수조탱크(20)의 물속으로 계속적으로 낙하하게 된다.

그리고, 상기한 수조탱크(20)의 물위로 부유한 부산물은 전방의 물 분사노즐(32)이나 회전구동하는 수차(33)에 의한 물 흐름에 의해 부유된 상태로 전방에서 후방으로 이동된다.

그런데, 상기 부유한 부산물이 후방으로 이동하면, 승하강 실린더(35)에 의해 차단벽(36)을 승강시켜 일정량의 부유물을 통과 시킨 다음, 다시 차단벽(36)을 하강시켜 수조탱크(20)의 상부를 폭방향으로 차단하는 작동을 반복한다. 이는 상기 배출구(10)를 통해 부산물과 함께 공급된 가스의 외부 유출을 최소화하기 위해서이다.

즉, 상기 배출구(10)를 통해 부산물이 공급되면 차단벽(36)은 일정 시간 간격으로 승하강하면서 부유한 부산물을 후방으로 이동시키게 된다.

이때, 상기 부유한 부산물은 차단벽(36)의 승하강에 의한 차단작동으로 완전히 후방, 즉 부산물 이송컨베이어(40)의 위치까지 이동시키지 못할 경우 또는 상기 물 분사노즐(32) 및 수차(33)를 작동하기 곤란할 경우에는 보조수차(37)를 이용하게 된다.

상기 보조수차(37)는 하나의 날개(37')로 물흐름을 발생시키므로 부유한 부산물을 후방의 이송컨베이어(40)의 위치까지 이동시키는 보조역활을 수행하게 되는 것이다.

다음은 상기와 같이 부유하지 않고 수조탱크(20)내의 물속으로 계속 낙하하는 크기가 큰 카본 덩어리 또는 카본과 메탈이 엉켜진 덩어리 또는 메탈 덩어리는 부산물 컨베이어(40)의 스크린(41)에 걸러지고, 그 밖의 슬러지는 수조탱크(20)의 바닥으로 낙하되어 쌓이게 된다.

상기와 같이 부산물 컨베이어(40)의 스크린(41)에 걸러진 카본 덩어리 또는 카본과 메탈이 엉켜진 덩어리 또는 메탈 덩어리는 부산물 컨베이어(40)에 의해 수조탱크(20)의 외부로 분리, 이동하게 된다.

이 과정에서 상술한 바와 같이 수조탱크(20)에 부유하여 후방으로 이동된 카본은 상기 부산물 컨베이어(40)의 스크린(41)에 걸려 함께 수조탱크(20)의 외부로 분리, 이동하게 된다.

한편, 상기 수조탱크(20)의 바닥에 낙하되어 쌓인 슬러지는 슬러지 배출 컨베이어(50)의 버킷(53)이 수조탱크의 바닥을 긁으면서 외부로 배출하여 분리 수거하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 가열로에 의해 열분해된 폐 타이어의 부산물을 종전의 건식 방식이 아닌 부산물을 물속에 투입하여 재 활용가능한 부산물과 슬러지를 분리하는 습식방식을 이용하기 때문에 별도의 장치 없이도 재활용 가능한 부산물을 분리하는 작업성이 우수하고, 또한 종래의 건식방식에서와 같이 고온의 부산물 마찰에 의한 스파크로 발생되는 폭발 위험성이 방지되어 안전성을 극대화하는 매우 유용한 효과를 갖는 것이다.

Claims (4)

1. 폐 타이어 절편들을 가열로에 투입하여 고열에 의해 열 분해하므로 생성, 배출되는 부산물중에서 카본, 메탈 등과 같은 재활용 가능한 부산물을 분리하는 것에 있어서,

   상기 가열로 배출구(10)의 하부로 내부에 물을 저장할 수 있는 일정 폭의 수조탱크(20)를 구비하여, 그 상부에는 부유하는 부산물을 전방에서 후방으로 이동시키도록 물의 흐름을 발생시키는 물흐름 발생수단(30)을 구비하고, 그 하부에는 재활용 가능한 일정 크기의 부산물을 걸러 내는 스크린(41)과 상기 스크린상에 일정 간격으로 설치된 버킷(43)을 이동시키며 부유하여 후방으로 이동된 부산물과 스크린에 걸러진 부산물을 분리, 이송하는 부산물 이송컨베이어(40) 및 상기 수조탱크(20)의 바닥으로 낙하하는 슬러지를 일정 간격으로 설치된 버킷(53)에 의해 긁어 배출하는 슬러지 배출 컨베이어(50)를 적층되게 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 물흐름발생수단(30)은 전방에서 후방으로 물을 분사하는 물 분사노즐(32)과 원주상의 다수의 날개를 형성하여 구동모터에 의한 연계구동으로 회전작동하는 수차(33)로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 물흐름발생수단(30)의 후방으로는 승하강 실린더(35)에 의해 승하강 작동하되, 하단이 수면에 잠기는 상태로 수조탱크(20)내부 수면 상부공간을 폭방향으로 차단하여 가스누출을 방지하도록 하는 판상의 차단벽(36)과, 그 후방에서 부유하는 부산물을 후방으로 이동시키도록 회전작동하는 보조수차(37)를 적어도 하나 이상 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수조탱크(20)의 후방 상부에는 배기팬에 의해 배출되는 가스를 흡입 처리하는 배출덕트(25)를 연결 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열 분해된 폐 타이어의 재활용 부산물 수중 분리장치.

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